复合第二相的碲化铋基热电材料制备及性能研究

发布时间：2022-12-05 18:43

　　Bi₂Te₃基热电材料作为目前为止唯一的大规模商业化应用的热电材料,拥有优异的室温附近的热电性能,n型和p型的Bi₂Te₃基材料在320 K时的zT值均达到了1.0附近,优异的性能为其广泛应用于固态制冷领域打下了良好的基础。随着热电材料的完善与制备技术的发展,热电材料性能的提升有诸多方法。第二相复合的方法一方面可以增强对声子的散射,降低材料的晶格热导率,提升热性能;另一方面可以通过选取合适的第二相与合适的工艺手段,对电性能起到调节作用。因此,对于Bi₂Te₃基热电材料的第二相复合的研究十分有价值。本文探究了Bi₂（Te,Se）₃基热电材料复合不同金属氧化物第二相后热电性能变化情况,分别探究了复合ZnO、TiO₂、CeO₂三种金属氧化物后Bi₂（Te,Se）₃基热电材料的电输运与热输运的变化,来改善n型Bi₂

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 热电基本理论
        1.1.1 热电效应
        1.1.2 热电器件转化效率与热电优值
        1.1.3 热电输运理论
    1.2 Bi_2Te_3 基热电材料及研究进展
        1.2.1 Bi_2Te_3 基热电材料基础性质
        1.2.2 Bi_2Te_3 基热电材料性能优化策略及研究进展
            1.2.2.1 电性能优化
            1.2.2.2 热性能优化
        1.2.3 Bi_2Te_3 基热电材料第二相复合研究进展
    1.3 本文研究内容及思路
第二章 实验方法
    2.1 实验材料和实验设备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器和设备
    2.2 材料的制备
        2.2.1 Bi_2(Te,Se)_3 的制备
        2.2.2 Bi_2(Te,Se)_3 及氧化物的复合
    2.3 材料的物化性能表征
        2.3.1 X射线多晶衍射物相分析
        2.3.2 扫描电子显微镜分析
        2.3.3 X射线光电子能谱分析
        2.3.4 电子探针显微分析
    2.4 材料的热电性能测试
        2.4.1 电学性能测试
        2.4.2 热学性能测试
        2.4.3 Hall测试
第三章 Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29) 复合ZnO热电材料的制备与性能
    3.1 引言
    3.2 球磨法制备Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/ZnO复合热电材料
        3.2.1 球磨法制备Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/ZnO
        3.2.2 球磨法制备Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/ZnO复合热电材料的物相表征
        3.2.3 球磨法制备Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/ZnO复合热电材料的热电性能研究
    3.3 水解法制备Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/ZnO复合热电材料
        3.3.1 水解-离心法制备Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/ZnO
        3.3.2 水解-离心法制备Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/ZnO复合热电材料物相表征和热电性能
        3.3.3 水解-过滤法制备Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/ZnO复合热电材料及其热电性能
    3.4 本章小结
第四章 Bi_2Se_3 复合Ti O_2热电材料的制备与性能
    4.1 引言
    4.2 Bi_2Se_3 复合TiO_2基热电材料的制备
        4.2.1 Bi_2Se_3 的制备
        4.2.2 Bi_2Se_3 复合TiO_2的制备
    4.3 Bi_2Se_3 复合TiO_2基热电材料的表征及性能研究
        4.3.1 Bi_2Se_3/TiO_2 复合热电材料物相和结构表征
        4.3.2 Bi_2Se_3/TiO_2 复合热电材料的热电性能
    4.4 本章小结
第五章 Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29) 复合Ce O_2热电材料的制备与性能
    5.1 引言
    5.2 Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/CeO_2 复合热电材料的制备
    5.3 Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/CeO_2 复合热电材料的物相表征及热电性能
        5.3.1 Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/CeO_2 复合热电材料的物相表征
        5.3.2 Bi_2Te_(2.71)Se_(0.29)/CeO_2 复合热电材料的热电性能研究
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]固相反应法快速制备纳米结构CoSb3及其热电性能（英文）[J]. 秦丙克,籍永华,白志玲,黄润,张金柱.  稀有金属材料与工程. 2019(10)
[2]Thermoelectric performance of p-type zone-melted Se-doped Bi0.5Sb1.5Te3 alloys[J]. Ren-Shuang Zhai,Ye-Hao Wu,Tie-Jun Zhu,Xin-Bing Zhao.  Rare Metals. 2018(04)



本文编号：3710157